Inginerie hidroelectrică mică

Trimiterea muncii tale bune la baza de cunoștințe este ușoară. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.







Omul din vremurile antice a atras atenția asupra râurilor ca sursă accesibilă de energie. Pentru a folosi această energie, oamenii au învățat să construiască roți de apă pe care apa le-a rotit; Aceste roți sunt așezate în muniții și alte instalații. Moara de apă este un exemplu viu al celei mai vechi plante hidroelectrice, păstrată în multe țări până astăzi aproape în forma sa originală. Înainte de inventarea motorului cu abur, energia apei a fost principala forță motrice în producție. Pe măsură ce roțile de apă s-au îmbunătățit, puterea unităților hidraulice care au determinat funcționarea mașinilor a crescut. În prima jumătate a secolului al XIX-lea a fost inventată o turbină hidraulică care a deschis noi posibilități de utilizare a resurselor de energie hidroelectrică. Odată cu inventarea mașinii electrice și metoda de transport pentru distanțe considerabile pe care le a început dezvoltarea energiei apei prin transformarea în energie electrică în centrale hidroelectrice (BSE)

Centralele mici și microelectrice sunt mici instalații hidroelectrice. Această parte a producției de energie implicată folosind puterea apei și a sistemelor hidraulice cu ajutorul centralelor hidroelectrice mici (1-3000 kW). de mică putere, a primit de dezvoltare în lume, în ultimele decenii, în principal, din cauza dorinței de a evita daunele aduse mediului cauzate de rezervoarele stațiilor mari hidroelectrice, din cauza potențialului de a furniza energie în zone îndepărtate și izolate, precum și datorită costurilor reduse de capital pentru construirea de stații și returnarea rapidă a fondurilor investite (în termen de 5 ani). Construcția SHPP are și perspective largi de dezvoltare în diferite regiuni ale lumii, cu bazine fluviale transfrontaliere.

În prezent, nu există o concepție general acceptată pentru toate țările despre o mică centrală hidroelectrică. Cu toate acestea, în multe țări, capacitatea sa instalată este principala caracteristică a unei astfel de centrale hidroelectrice. Printre cele mici se numără, de regulă, centralele termice de până la 10 MW (în unele țări până la 50 MW).

Microhidrocentralele mici nu prezintă multe deficiențe ale centralelor electrice de mari dimensiuni și sunt recunoscute ca fiind una dintre cele mai economice și mai ecologice metode de generare a energiei electrice, în special atunci când se utilizează mici cursuri de apă. În instalațiile mici, micro și nano-hidroenergetice, avantajele unei centrale hidroelectrice mari sunt combinate, pe de o parte, și posibilitatea unei alimentări descentralizate de energie, pe de altă parte. Acestea nu au multe dezavantaje tipice pentru centralele electrice de mari dimensiuni, și anume: transmisii costisitoare, probleme asociate cu impact negativ asupra mediului.

1. PERSPECTIVE DE UTILIZARE A INGINERII MICI DE HIDRO POWER

Țările în curs de dezvoltare construiesc mici stații hidroelectrice ca surse autonome de energie electrică în zonele rurale.

În Elveția, ponderea producției de energie electrică la SHPP a atins 8,3%, în Spania 2,8%, în Suedia - aproape 3%, iar în Austria - 10%. Pozițiile de lider în capacitățile totale de generare ale SHPP sunt: ​​China (47 GW), Japonia (4 GW), Statele Unite (3,4 GW), Italia și Brazilia.

Capacitatea totală a MHES:

Astfel, se poate spune că energia hidroelectrică mică va rămâne una dintre cele mai importante și competitive surse regenerabile de energie. America Latină, America de Nord și Europa au potențial hidroenergetic semnificativ, multe dintre ele fiind deja utilizate. În Asia de Est, Asia de Sud și Africa, energia hidroelectrică mică este încă subdezvoltată, ceea ce indică un mare potențial de utilizare a acesteia în aceste țări.

energie regenerabilă mică

În Rusia, zonele descentralizate de aprovizionare cu energie reprezintă mai mult de 70% din teritoriul țării. Până acum găsiți așezări în care electricitatea nu a fost niciodată. Și nu întotdeauna așezările din Nordul sau Siberia. Electrificarea nu a afectat, de exemplu, unele dintre satele urale - regiunea, care este puțin probabil să fie numită nefavorabilă din punctul de vedere al energiei. Între timp, electrificarea așezărilor populate la distanță și greu accesibile nu este atât de dificilă. Deci, în orice colț al Rusiei există un râu sau un curs unde puteți instala microcentrala electrică.







Potențialul tehnic și economic al hidrocentralelor mici din Rusia depășește potențialul surselor regenerabile de energie cum ar fi vântul, soarele și biomasa combinate. În prezent, se estimează la 60 de miliarde kWh pe an. Dar acest potențial este extrem de slab: doar 1%. Nu cu mult timp în urmă, în anii 1950 și 1960, au funcționat câteva mii de SHPP-uri. Acum - doar câteva sute - rezultatele distorsiunilor în politica de prețuri și insuficienta atenție la îmbunătățirea designului echipamentelor, utilizarea materialelor și tehnologiilor mai avansate au afectat.

În Rusia, hidrocentralele mici sunt reprezentate de centrale hidroelectrice ineficiente (HPP), a căror capacitate nu depășește 30 MW, iar capacitatea unei singure unități hidroelectrice este mai mică de 10 MW.

În prezent, pe întreg teritoriul Rusiei, numărul de exploatații agricole de teren este estimat de la câteva zeci (60-70 unități) până la câteva sute (200-300 de unități).

Faptul că, după cel de-al doilea război mondial, aprovizionarea cu energie a Ucrainei sa datorat, în principal, puterii hidroelectrice mici, amintim doar istorici și experți din industrie. În total, la începutul anilor 1960, existau aproximativ 956 stații hidroelectrice mici, cu o capacitate totală de 30 mii kW. Pentru comparație: în 1948 au fost în republică 3 mii de unități hidraulice mici. Cu toate acestea, datorită dezvoltării puterii centralizate și concentrația de generare a energiei electrice de puternice construcție termică și hidroelectrică centralelor hidroelectrice mici a fost oprit. A început conservarea și dezmembrarea acestora, au fost distruse sute de centrale hidroelectrice mini și echipament a fost jefuit.

Exploatarea mini-centralelor hidroelectrice în Ucraina face posibilă producerea a aproximativ 250 de milioane de kWh de electricitate pe an, echivalentul unei economii anuale de până la 75.000 de tone de combustibil organic.

2. PLUȘELE ȘI MINUSELE CUP

Unul dintre principalele avantaje ale instalațiilor hidroelectrice mici este siguranța mediului. În procesul de construcție și exploatare ulterioară a efectelor nocive asupra proprietăților și calității apei acolo. Apa poate fi utilizată pentru activitățile de pescuit și ca surse de alimentare cu apă pentru populație. Cu toate acestea, în plus, microhidrocentralele și hidrocentralele mici au multe avantaje. Stațiile moderne sunt simple în proiectare și complet automatizate, adică nu necesită prezența unei persoane în timpul funcționării. Curentul electric produs de acestea corespunde cerințelor GOST pentru frecvență și tensiune, iar stațiile pot funcționa atât într-un mod autonom, adică în afara rețelei energetice a sistemului energetic al regiunii sau regiunii și în componența acestei rețele electrice. Durata totală a stației este de cel puțin 40 de ani (cu cel puțin 5 ani înainte de reparațiile majore). Ei bine și cel mai important - instalațiile de energie mică nu necesită organizarea unor rezervoare mari cu o inundare corespunzătoare a teritoriului și daune materiale enorme.

În timpul construcției și exploatării SHPP, peisajul natural este păstrat, practic nu există presiune asupra ecosistemului. Beneficiile mici hidro - centrale electrice în comparație cu combustibilii fosili - pot fi, de asemenea, luate în considerare: costul redus al costurilor de energie electrică și de întreținere, o înlocuire relativ ieftin de echipamente, de viață mai lungă Hidrocentrala (40-50 ani), managementul resurselor de apă integrate (electricitate, apă, meliorarea, protecția apei, pescuitul).

Multe din centralele electrice de mici dimensiuni nu oferă întotdeauna generații garantate de energie, fiind centrale electrice sezoniere. În timpul iernii, producția lor de energie scade brusc, acoperirea zăpezii și fenomenele de gheață (gheață și nămol), precum și apa scăzută de vară și uscarea râurilor pot, în general, să-și suspende activitatea. Sezonalitatea HPP mici necesită surse duplicate de energie, un număr mare dintre acestea poate duce la o pierdere de fiabilitate a aprovizionării cu energie. Prin urmare, în multe domenii, capacitatea HPP mici nu este considerată ca una principală, ci ca o dublă.

În rezervoare de hidrocentrale mici, în special în zonele montane, foarte problema acută a aluviunilor și problema legată de creșterea nivelului apei, inundații și inundații, reduce potențialul hidroenergetic al râurilor și generarea de energie. Se știe, de exemplu, că rezervorul de la HPP Zemonechalskaya de pe râul Kura a fost silit cu 60% în decurs de 5 ani.

În cazul pescuitului, barajele stațiilor hidroelectrice mici sunt mai puțin periculoase decât cele medii și mari, care blochează căile de migrare a peștilor și a peștilor semimigraționali și suprapun terenurile de reproducere. Deși, în general, crearea de hidro-sisteme nu elimină complet daunele aduse stocului de pește din principalele râuri, bazinul hidrografic este un sistem ecologic unic și perturbările legăturilor sale individuale afectează în mod inevitabil sistemul în ansamblu.

Din toate cele de mai sus, rezultă că industria hidroelectrică mică are o poziție stabilă atât în ​​lume, cât și în Ucraina.

Construcția și reconstrucția centralelor hidroelectrice mici nu vor furniza numai energie electrică curată, ci vor furniza și energie electrică regiunilor cu deficit energetic în care nu există surse curente puternice. Dezvoltarea energiei hidroelectrice mici contribuie la descentralizarea sistemului energetic global, ceea ce face posibilă asigurarea în mod constant a electricității pentru satele greu accesibile. Energia generată de HPP mici este utilizată de către cei mai apropiați consumatori, în consecință, cheltuielile de transport sunt reduse, iar fiabilitatea alimentării cu energie electrică este sporită. În plus, centrele HPP pot îndeplini alte sarcini, de exemplu, pentru a proteja teritoriile adiacente împotriva inundațiilor sezoniere.

Ținând cont de resursele hidrice limitate din lume, se poate presupune că, până în 2030, ratele de dezvoltare a energiei hidroelectrice vor scădea considerabil, dar în același timp se va menține diversificarea hidrocentralelor mici. Cu o rată de creștere de 4,5-4,7%, producția de energie electrică la centralele hidroelectrice mici va ajunge la 770-780 TWh până în 2030, ceea ce va reprezenta mai mult de 2% din producția totală de energie electrică din lume. Astfel, se poate spune că energia hidroelectrică mică în viitorul apropiat va rămâne una dintre cele mai importante și competitive surse de energie regenerabilă.

1. Berezovsky N.I. Tehnologie de economisire a energiei

4. Mikhailov LP Inginerie hidroelectrică mică

5. Munz VA Economisirea energiei în tehnologiile energetice și termice

7. Samoylov M.V. Bazele conservării energiei

Găzduit pe Allbest.ru







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: